ハンセン病は世界で最も古く、最も根強い病気の一つだが、その原因となるバクテリアは、重要な臓器を成長・再生させる驚くべき能力も持っているかもしれない。科学者らは、ハンセン病に関連する寄生虫が細胞を再プログラムし、損傷や傷跡、腫瘍を引き起こすことなく、成体動物の肝臓を大きくすることを発見した。

この発見は、この自然のプロセスを応用して、老化した肝臓を再生し、人間の健康寿命(病気にかからずに生きている期間)を延ばす可能性を示唆するものである。また、傷ついた肝臓を再生させることで、現在、末期の傷ついた肝臓を持つ人々にとって唯一の治療法である移植の必要性を減らすことができるだろうと専門家達は述べている。

これまでの研究では、幹細胞や前駆細胞(特定の臓器のあらゆる種類の細胞になることができる幹細胞の次のステップ)を生成することによってマウスの肝臓の再生を促進したが、侵襲的な手法のため、しばしば瘢痕化や腫瘍の増大を招く結果となった。
このような有害な副作用を克服するため、エジンバラ大学の研究者らは、ハンセン病の原因菌であるMycobacterium lepraeが部分的に細胞を再プログラミングできることを発見し、それを基に研究を進めた。

ルイジアナ州バトンルージュにある米国保健社会福祉省の協力のもと、ハンセン病菌の自然宿主である57匹のアルマジロにこの寄生虫を感染させ、感染していないアルマジロの肝臓と、感染に対する抵抗性が確認された肝臓を比較した。
その結果、感染した動物は、感染していない抵抗力のあるアルマジロと同じように、血管、胆管、小葉といった重要な構成要素を持つ肝臓が肥大化し、しかも健康で無傷であることがわかったのだ。研究チームは、細菌が肝臓に本来備わっている再生能力を「ハイジャック」して臓器を大きくし、その結果、肝臓に増加する細胞をより多く供給するようになったとみている。

さらに、主要な肝細胞が、感染したアルマジロの中で「若返り」状態になったことを示すいくつかの指標を発見した。

また、感染したアルマジロの肝臓には、若い動物やヒトの胎児の肝臓と同じように、細胞を作るための設計図である遺伝子の発現パターンが見られた。
代謝、成長、細胞増殖に関連する遺伝子は活性化され、老化に関連する遺伝子はダウンレギュレーション、つまり抑制された。
これは、細菌が肝細胞を再プログラムして、初期の前駆細胞に戻し、それが新しい肝細胞となり、新しい肝組織を成長させたためだと科学者らは考えている。

研究チームは、この発見がヒトにおける肝臓の老化や損傷に対する介入法の開発に役立つ可能性があると期待している。肝臓の病気は現在、世界中で年間200万人が死亡している。

この研究成果は、2022年11月15日、Cell Reports Medicine誌に掲載された。このオープンアクセス論文は「バクテリアによる生体内部分再プログラミングは、線維化や腫瘍化を伴わない成体肝臓の成長を促進する(In vivo partial reprogramming by bacteria promotes adult liver organ growth without fibrosis and tumorigenesis)」と題されている。

エディンバラ大学再生医療センターの主執筆者であるアヌーラ・ラムブッカナ教授は、次のように述べている。「もし、生きている動物に悪影響を与えることなく、バクテリアが機能的な臓器として肝臓を育てる方法を特定することができれば、その知識を、老化した肝臓を若返らせ、損傷した組織を再生させる、より安全な治療介入法の開発に生かすことができるかもしれない。」

 

 

グラフィカル・アブストラクト

 

[News release] [Cell Reports Medicine article]

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